沼氣池建設(shè)專(zhuān)家
沼氣工程故障診治（1.沼氣發(fā)酵系統(tǒng)故障診治）
（一）啟動(dòng)后不產(chǎn)氣
啟動(dòng)是沼氣發(fā)酵工藝中的一個(gè)最重要的環(huán)節(jié)，對(duì)于連續(xù)和半連續(xù)發(fā)酵工藝來(lái)說(shuō)，其意義更為重要。啟動(dòng)一旦成功，運(yùn)行過(guò)程一般不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題；相反，啟動(dòng)一旦失敗，整個(gè)發(fā)酵過(guò)程就無(wú)法進(jìn)行；啟動(dòng)失敗或啟動(dòng)效果不好導(dǎo)致發(fā)酵過(guò)程無(wú)法進(jìn)行是沼氣發(fā)酵中常會(huì)遇到的問(wèn)題，究其原因，有以下幾點(diǎn)：
1.原料混入有毒物質(zhì) 原料或水中混入農(nóng)藥等有毒物質(zhì)后，會(huì)毒殺沼氣池中的沼氣微生物，使發(fā)酵啟動(dòng)失敗，此時(shí)除重新啟動(dòng)之外別無(wú)它法。
2.溫度過(guò)低 在我國(guó)農(nóng)村，特別是北方農(nóng)村，冬季和初春沼氣池一般不能啟動(dòng)，其主要原因是溫度太低。據(jù)測(cè)定，我國(guó)南方地區(qū)，冬季水壓式沼氣池內(nèi)的溫度大都在15℃以下，北方更低。這樣的溫度，微生物的代謝能力極弱，很難形成能正常代謝的沼氣微生物群體，向沼氣池內(nèi)投料也無(wú)法啟動(dòng)。根據(jù)這一特點(diǎn)，采用自然溫度進(jìn)行沼氣發(fā)酵的工藝，不能安排在冬季和初春季節(jié)啟動(dòng)。應(yīng)在向池內(nèi)投料、加水封池之后，池溫仍能高于15℃的時(shí)候進(jìn)行啟動(dòng)，如果投料后才發(fā)現(xiàn)因池溫低而不能啟動(dòng)，可向池內(nèi)增投一些質(zhì)量好的接種物和馬糞、粉碎秸稈等易發(fā)熱的原料，并將水加熱到30～40℃后加入池內(nèi)，以補(bǔ)充池內(nèi)溫度。大多數(shù)地區(qū)，池溫迅速回升到15℃以上的季節(jié)是每年的4月份。為了保證沼氣池冬季也能產(chǎn)生沼氣，秋季大換料啟動(dòng)時(shí)間一般安排在11月中旬以前完成，這樣入冬時(shí)正常的微生物體系已基本形成，沼氣池便可繼續(xù)產(chǎn)氣。
3.未加接種物或接種物太少 接種物中含有大量的沼氣微生物，加入接種物就是給沼氣池加入產(chǎn)生沼氣的微生物菌群，顯然這是任何沼氣發(fā)酵都必不可少的條件。缺乏這個(gè)條件，在投料時(shí)只向沼氣池加入原料和水，結(jié)果無(wú)法啟動(dòng)；雖向沼氣池加入了接種物，但是數(shù)量太少，質(zhì)量不好，結(jié)果加入沼氣池的沼氣微生物不足，仍不能正常啟動(dòng)。為了避免失敗，在投料時(shí)必須按發(fā)酵工藝的要求，向沼氣池內(nèi)投入質(zhì)量較好、數(shù)量足夠的接種物。
4.原料酸堿度失衡 當(dāng)沼氣池內(nèi)酸堿度過(guò)低時(shí)，沼氣微生物不能正?；顒?dòng)，發(fā)酵也不能啟動(dòng)。造成酸堿度過(guò)低的原因有沼氣池溫度較低，接種物質(zhì)量差或數(shù)量少，秸稈原料沒(méi)有進(jìn)行堆漚處理、產(chǎn)酸太快，投料濃度過(guò)高等。料液酸堿度過(guò)低，表現(xiàn)在水壓間的料液發(fā)黃，有一股特殊的酸味，液面有一層白的薄膜。此時(shí)用酸堿度計(jì)測(cè)定，其值大多在6.5以下。遇到這種情況，最簡(jiǎn)單的解決辦法是：取出部分料液，補(bǔ)加一些接種物。另外用草木灰、石灰水或氨水將酸堿度調(diào)到接近7.0也有效果，但是若料液中的揮發(fā)性脂肪酸濃度已經(jīng)達(dá)到抑制水平以上，調(diào)節(jié)酸堿度效果不大，啟動(dòng)仍不能順利完成。采取加水稀釋料液的辦法來(lái)調(diào)節(jié)酸堿度效果不大，因?yàn)樗釅A度是氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)，加少量的水無(wú)法使酸堿度升高。
（二）發(fā)酵中斷后的恢復(fù)
啟動(dòng)后，正常運(yùn)行的發(fā)酵裝置，發(fā)酵一般是不會(huì)中斷，但有時(shí)也遇到一些意外因素使發(fā)酵中斷。這些意外因素有：①一次加料太多或者料液濃度突然增大，也就是說(shuō)沼氣池受到“承力沖擊”和“有機(jī)負(fù)荷沖擊”，當(dāng)這些沖擊超過(guò)微生物的承受能力，則發(fā)酵失敗，采用恒溫、連續(xù)發(fā)酵工藝的大、中型沼氣工程可能出現(xiàn)這種情況；②溫度突然升高或下降；③料液中出現(xiàn)未曾預(yù)料的組分使料液突然變酸、變堿、變成對(duì)沼氣微生物有毒的物質(zhì)等。
一旦發(fā)現(xiàn)發(fā)酵中斷或受阻，首先應(yīng)查明原因，再采取相應(yīng)措施。如果是“超負(fù)荷”引起的發(fā)酵中斷，則應(yīng)立即停止加料，讓微生物逐步恢復(fù)代謝功能，然后逐步增加負(fù)荷，使其達(dá)到正常運(yùn)轉(zhuǎn)。調(diào)節(jié)到正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需的時(shí)間決定于受到?jīng)_擊的強(qiáng)度和延續(xù)時(shí)間以及恢復(fù)的措施。如果經(jīng)調(diào)節(jié)仍不能恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，只能重新啟動(dòng)。溫度突然變化引起的發(fā)酵中斷，只要溫度變化的時(shí)間不長(zhǎng)，一旦其恢復(fù)正常，發(fā)酵一般也可以恢復(fù)正常。料液酸、堿度變化而引起發(fā)酵中斷，如果這種變化僅是暫時(shí)的，一般可以逐步恢復(fù)正常；如果這種變化是長(zhǎng)期的，則應(yīng)重新確定發(fā)酵參數(shù)并采取相應(yīng)措施，如先調(diào)酸堿度等。如果料液中的毒物是因生產(chǎn)工藝改變而引起的，則應(yīng)重新馴化菌種，使其適應(yīng)這種毒物或降解它們，通過(guò)馴化適應(yīng)，菌種對(duì)某些毒物的承受力能成倍提高。
農(nóng)村沼氣池啟動(dòng)后，一般不會(huì)發(fā)生發(fā)酵中斷現(xiàn)象。如果是突然加料過(guò)多，發(fā)酵受阻，可以停止加料并補(bǔ)充一些接種物，使其恢復(fù)正常。由農(nóng)藥或其他毒物引起的發(fā)酵中斷，則應(yīng)換料，重新啟動(dòng)。需要注意的是，使用雞糞、人糞為原料而又采用半連續(xù)或批量發(fā)酵工藝的沼氣池，常常出現(xiàn)初期就不正常產(chǎn)氣，或初期產(chǎn)氣好、以后逐漸失效的現(xiàn)象。前者是啟動(dòng)不正常，后者則是雖然啟動(dòng)正常，但由于雞糞和人糞在厭氧消化過(guò)程中能產(chǎn)生一些有毒物質(zhì)，如不及時(shí)排走，它們會(huì)逐漸積累，使沼氣微生物逐漸中毒，引起整個(gè)發(fā)酵逐漸失效。遇到這種情況，一是采用補(bǔ)加接種物的辦法，使其發(fā)酵恢復(fù)正常；二是改半連續(xù)發(fā)酵為連續(xù)發(fā)酵，并采用適宜的進(jìn)料濃度、水力滯留期及發(fā)酵溫度。
（三）結(jié)殼的防除
沼氣池出現(xiàn)結(jié)殼，會(huì)影響正常發(fā)酵和產(chǎn)氣。為了防止出現(xiàn)結(jié)殼，除增加攪拌設(shè)施外，還可以采取一些輔助辦法來(lái)減少結(jié)殼的影響。這些辦法常用的有：
（1）使用秸稈原料時(shí)，預(yù)先進(jìn)行粉碎和堆漚處理。
（2）糞便入池之前盡量混合均勻。
（3）利用旋流布料自動(dòng)破殼裝置自動(dòng)破殼。
（4）用出料活塞強(qiáng)制循環(huán)池內(nèi)料液，達(dá)到破殼的目的。
實(shí)踐表明，使用糞草混合原料進(jìn)行濕發(fā)酵時(shí)，即使設(shè)置攪拌裝置也難以完全防止結(jié)殼，對(duì)于完全以糞便為原料的沼氣池，增加簡(jiǎn)易攪拌設(shè)施，可以達(dá)到混合原料和消除結(jié)殼的目的。
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